Informational aspects at model of power consumption by main drainage facilities of iron-ore mining enterprises

Abstract

The work investigates into variable informational approaches to modeling power consumption by main drainage facilities of ore mining enterprises with underground mining method. Methodological recommendations for using the models are also designed. The research deals with general methodological approaches to model formation with both power consumption indices for drainage facilities and corresponding costs. Logistics of model formation is substantiated, namely, combination of classic multifactor regression modeling with modern digital modeling methods – automated control systems used for drainage facilities. Principles of building fuzzy logic controllers and algorithms of their functioning under multichannel control are determined in detail. The improved fuzzy logic-based variant is proposed and combined, with correlation analysis, to provide the basis for developing algorithms of the automated control systems of electric power consumption. There is an example of developing a “road map” for implementing a generalized algorithm for automated control systems power flows for two current cases – a selective tariff with limited daily contract-based power consumption and that with a variable tariff. It is established that application of the two-rate hourly tariff with its conditional distribution (Night/Peak) instead of the three-rate tariff (Night/Half-Peak/Peak) on a single-use basis leads to a thirteen percent increase of daily power costs with a single-channel control of the ore flow and a seven percent increase with two-channel control (ore flow and drainage simultaneously). The use of fuzzy logic controllers enables minimizing these losses.

Робота присвячена дослідженню варіативних інформаційних підходів до моделювання споживання електричної енергії головними водовідливними комплексами гірничорудних підприємств з підземним способом видобутку залізної руди (шахти, рудники тощо). Сформовані методичні рекомендації щодо використання розроблених моделей. В роботі досліджені загальні методологічні підходи щодо формування моделей, в яких пов’язані як показники споживання електричної енергії водовідливними комплексами, так і відповідні вартісні показники. Доведено доцільність логістики формування системи моделей, а саме поєднання класичного багатофакторного регресійного моделювання з застосуванням сучасних цифрових методів моделювання – автоматизованими системами керування (АСК) водовідливними комплексами. Докладно визначені принципи побудови нечітких регуляторів, а також алгоритми їх роботи в умовах багатоканального управління. Запропоновано удосконалений варіант на основі застосування нечіткої логіки і кореляційного аналізу - алгоритми роботи «АСК електро- та енергоспоживання». Наведено приклад розбудови «дорожньої карти» реалізації побудови узагальненого алгоритму АСК енергетичними потоками для двох актуальних наразі випадків: при вибірковому тарифі з обмеженнями на добове енергоспоживання на підставі угод, та при змінному тарифі. Виявлено, що використання погодинного тарифу з умовним розподілом його на («Ніч/Пік») замість три ставкового («Ніч/Напів пік/Пік») одноразово веде до збільшення добових витрат на спожиту електроенергію на майже тринадцять відсотків при одно канальному регулюванні потоком руди і, відповідно, на сім відсотків при двоканальному управлінні потоком руди і водовідливом одночасно. Застосування нечітких регуляторів дозволяє мінімізувати ці втрати.